Принципы и методы регистрации ионизирующих излучений

Принципы и методы регистрации ионизирующих излучений

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Поглощенная доза ионизирующего излучения - это энергия ( d. E ) переданная ионизирующими частицами единице массы облучаемого вещества (dm): D = d. E/dm

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь В системе СИ единицей поглощенной дозы является грей (Gy, Гр) 1 Гр = 1 Дж/Кг Внесистемная единица поглощенной дозы: рад (radiation absorbed dose) 1 рад = 10 -2 Гр.

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Экспозиционая доза ионизирующего излучения - это полный заряд (d. Q) ионов одного знака, возникающих в единице массы воздуха (dm) при полном торможении всех вторичных электронов, образованных фотонами в объеме воздуха, соответствующим этой массе. Х = d. Q / dm

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Рентген был. СИ единицей г. для определения В системе введен в 1928 экспозиционной дозы является экспозиционной дозы, создаваемой фотонным Кл/кг излучением в воздухе и определялся как такое количество рентгеновского или гамма- излучения при котором сопряженная с ним корпускулярная эмиссия образует в 1 см 3 Внесистемная единица экспозиционной (0, 001293 г) воздуха столько ионов каждого дозы: знака, что их общий заряд составляет 1 электростатическую единицу заряда. рентген 1 Р = 0, 258 м. Кл/кг

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Поскольку, заряд d. Q образует известное количество пар ионов, образованных в массе вещества dm и известна средняя энергия, неоходимая для ионизации, то измерение экспозиционной дозы, позволяет рассчитать дозу, поглощенную в объеме: 1 Р = 2, 08· 109· 34· 1, 6· 10 -12 = 0, 114 эрг/см 3 Для воздуха: 1 Р 0, 88 рад для мягких тканей 1 Р 0, 95 рад

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Каждый вид ионизирующего излучения характеризуется своей относительной биологической эффективностью (ОБЭ), которая зависит от линейной плотности ионизации (ЛПИ), которая в свою очередь зависит от линейной передачи энергии излучения в веществе (ЛПЭ) ЛПЭ - это средние потери энергии частицы на ионизацию и возбуждение атомов среды (вода) в пределах объема ее трека, отнесенные к единице пути частицы. Единицей измерения ЛПЭ - кэ. В/мкм.

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Для установления радиационной опасности от разных видов излучений используют понятие эквивалентной дозы (H) H = D*WR

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Вид излучения WR Рентгеновское и гамма-излучение 1 Бета-изл. , электроны, позитроны 1 Протоны с энергией 10 Мэ. В 10 Альфа-изл. с энергией 10 Мэ. В 20 Нейтроны с энергией 20 кэ. В 3 Нейтроны с энергией 0, 1 - 10 Мэ. В 10 Тяжелые ядра отдачи 20

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь В системе СИ единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв, Zv) 1 Зв = 1 Дж/Кг * WR Внесистемная единица поглощенной дозы: бэр (биологический эквивалент рада) 1 бэр = 10 -2 Зв.

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Для определения радиационного риска развития возникновения отдаленных последствий облучения всего тела и отдельных его органов и тканей используют понятие эффективной эквивалентной дозы (Е) Е = НТ * W Т

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Орган (ткань) WT (КРР) Красный косный мозг 0, 12 Костная ткань 0, 03 Щитовидная железа 0, 03 Молочная железа 0, 15 Легкие 0, 12 Гонады 0, 25 Другие ткани 0, 30 Организм в целом 1, 00

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Число ядерных превращений в единицу времени называется активностью (А). А = d. N/dt А = А 0 e - 0, 693 t / Т 12

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Беккерель (Бк, Bq) - 1 ядерное превращение в секунду [ c-1] Кюри (Ки, Ci) - активность 1 г радия (вместе с находящимся в равновесии с ним радоном) 1 Ки = 3, 7· 1010 Бк

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь ( и при расчете В дозиметриипотока частиц поток энергии. ИИ), переносимой Плотностьюили флюенс (Ф) – (φ) Поток частиц потока частиц и Плотность защиты часто используются это излучением называют флюенс в единицу отношениепотока частиц, , числа частиц d. N активность точечного источника = d. E соотношением: понятия / d. S [Дж/м 2] времени. элементарной проникающих в объем связаны плотности потока, сферы, к площади её поперечного интенсивности излучения 2 I) ( φ =плотность /потока или c] d. Фφсечения d. S. 2 / dt A 4 R = [частиц/м интенсивность ( I ) Ф = d. N I = d/ / dt [Дж/м 2 c] 2 d. S [частиц/м ],

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь Гамма-эквивалент (Г) - это такое Гамма-постоянная (К - это количество радия (в ед. )массы), Для расчета экспозиционных же 1 от мощность создает такую доз которое дозы, создаваемая любых изотопных как и данныйγ- мощность дозы, источников милликюри данного радионуклида на излучения используют понятия расстоянии 1 см от него. источник излучения. гамма постоянной и гамма- эквивалента Размерность – Р*см 2/час*м. Ки. Размерность - мг-экв. радия.

Основные дозиметрические величины и их взаимосвязь При расчете экспозиционных доз от внешних источников -излучения пользуются следующими формулами: Х = К А t /R 2 Х = 8, 4 Г t /R 2

ЛИТЕРАТУРА ü Савельев И. В. Курс общей физики т. 5. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. М. , "Аст-Пресс", 2005, 368 с. ü Ю. М. Широков, Н. П. Юдин Ядерная физика. М. , «Наука» . 1990 г. 671 с ü Практикум по радиобиологии «РЕГИСТРАЦИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ. ФИЗИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА»